JPS589010A - 微少変位角検出装置 - Google Patents
微少変位角検出装置Info
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- JPS589010A JPS589010A JP10661181A JP10661181A JPS589010A JP S589010 A JPS589010 A JP S589010A JP 10661181 A JP10661181 A JP 10661181A JP 10661181 A JP10661181 A JP 10661181A JP S589010 A JPS589010 A JP S589010A
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- reflected
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/28—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with deflection of beams of light, e.g. for direct optical indication
- G01D5/30—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with deflection of beams of light, e.g. for direct optical indication the beams of light being detected by photocells
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、固定反射部材と対向し九回動反射部材との間
の多重反射を利用して１両反射部材の相対的変位角を検
凪する微少変位角検出装置に関する。
の多重反射を利用して１両反射部材の相対的変位角を検
凪する微少変位角検出装置に関する。
元の多重反射を用い几従来の変位角検出装置の例として
０例えば特公昭４９−９０９号公報の、水銀を収容し几
容器における水銀の液面と容器内面との間での元の多重
反射を利用し友もの０％公昭５１−１７０６２号公報の
。
０例えば特公昭４９−９０９号公報の、水銀を収容し几
容器における水銀の液面と容器内面との間での元の多重
反射を利用し友もの０％公昭５１−１７０６２号公報の
。
回動反射鏡と対向した半透明固足鏡間での党の多重反射
を利用しｔもの等がある。しかし。
を利用しｔもの等がある。しかし。
前者の構造は水銀の液面と容器内向との間を往復して反
射するもの−のため多重反射に工り拡大されるべき角度
変位が打消されるので砿少な角度変位を十分に検知する
ことが難しいという欠点があ−る。また後者では両反射
部材の一方向に延びた反射面を多重反射に使舟している
ため０反射回数が増えると装置が大き（なるという欠点
がある。
射するもの−のため多重反射に工り拡大されるべき角度
変位が打消されるので砿少な角度変位を十分に検知する
ことが難しいという欠点があ−る。また後者では両反射
部材の一方向に延びた反射面を多重反射に使舟している
ため０反射回数が増えると装置が大き（なるという欠点
がある。
本発明の目的はこれらの従来装置の欠点を解決し、小型
でかつ高精度の微小変位角検出装置の提供にるる。
でかつ高精度の微小変位角検出装置の提供にるる。
本発明でに２つの対向面ｔもつ内部反射部材に、２つの
対向面と２つの面の各端部を接続する第３面とｔもつ外
部反射部材の６つの面で囲む如く再反射部材を配置し８
両反射部材を相対的に変位可能に配置することにより上
記目的ｔ−ｓ成している。
対向面と２つの面の各端部を接続する第３面とｔもつ外
部反射部材の６つの面で囲む如く再反射部材を配置し８
両反射部材を相対的に変位可能に配置することにより上
記目的ｔ−ｓ成している。
以下に１本発明の実施例を示す因によって本発明を詳述
する。
する。
第１図に本発明による第１実施例の光学系構成配置図で
るる。同図において０両面の反射面１ａ、ｊｂｆ有する
反射鏡１は固定部材２より吊り下げられ、４面の反射面
３α、６ｂ。
るる。同図において０両面の反射面１ａ、ｊｂｆ有する
反射鏡１は固定部材２より吊り下げられ、４面の反射面
３α、６ｂ。
５ｃ、５ｄ’を有する固定反射鏡３内に位置している。
照明光源４．ピンホール５．集光レンズ６を同−元軸上
に配列し、プリズム７゜結像レンズ８を介して一次元イ
メージセンサのｙｔ、ｔ−集光レンズ６によって集め、
平行光束となして両反射鏡１．３の対向する各反射面で
交互に反射式せ、結像レンズ８によってイメージセンサ
９上にピンホール像を結ぶように配置する。これら光学
系ｋ［！ｉ１足＊足圧３定の関係ｔもって固定する。こ
の実施例で１反射鏡３を変位させ反射鏡１を固定するよ
うにしても同様である。
に配列し、プリズム７゜結像レンズ８を介して一次元イ
メージセンサのｙｔ、ｔ−集光レンズ６によって集め、
平行光束となして両反射鏡１．３の対向する各反射面で
交互に反射式せ、結像レンズ８によってイメージセンサ
９上にピンホール像を結ぶように配置する。これら光学
系ｋ［！ｉ１足＊足圧３定の関係ｔもって固定する。こ
の実施例で１反射鏡３を変位させ反射鏡１を固定するよ
うにしても同様である。
このような構造であるから、同定部材２が鉛直方向から
傾くことにより反射ｆｌ！、１は固定鏡３から変位し、
プリズム７に入射する光束の傾きが大きく変わる。
傾くことにより反射ｆｌ！、１は固定鏡３から変位し、
プリズム７に入射する光束の傾きが大きく変わる。
光束が可動鏡との間七交互にｎ回層射し友とするとプリ
ズムに入射するときの光束の傾！！は２ｎθ（九に整数
〕だけ変化する。よってｎｔ多くすれば微少な＃４ｙ！
、角０を大きな＃Ａき角に変換することができる。この
光束を例えば結像レンズ８で一次元イメージせンサ９に
結像させれに結像位置の変化により＃ｊＩき角θを知る
ことができる。すなわち、結像レンズ８に入射する光束
の元軸からの傾きｔｏとすれば、−次元イメージセンサ
９上のピンホール像から元軸とイメージセンサの交点ま
での距離Ｖはｙ ＝ ｆｔａｎθ（ｆは結像レンズ８の
焦点距＃ｌ！］の関係［ｉるので、ピンホール像の移動
量により固定部材の鉛直方向からの傾きｔ検出できる。
ズムに入射するときの光束の傾！！は２ｎθ（九に整数
〕だけ変化する。よってｎｔ多くすれば微少な＃４ｙ！
、角０を大きな＃Ａき角に変換することができる。この
光束を例えば結像レンズ８で一次元イメージせンサ９に
結像させれに結像位置の変化により＃ｊＩき角θを知る
ことができる。すなわち、結像レンズ８に入射する光束
の元軸からの傾きｔｏとすれば、−次元イメージセンサ
９上のピンホール像から元軸とイメージセンサの交点ま
での距離Ｖはｙ ＝ ｆｔａｎθ（ｆは結像レンズ８の
焦点距＃ｌ！］の関係［ｉるので、ピンホール像の移動
量により固定部材の鉛直方向からの傾きｔ検出できる。
本実施例では集光レンズ６’を射出した平行光束はまず
可−鏡１の第１面１αで反射された後固足′ａ３の第１
面３Ｇで反射され、こｎｔも９１回くり返した後に固定
［５の底面としての第６面５Ｃで固定鏡３の第２而３ｂ
へ反射され９次に可動鏡１の裏面反射面としての第２面
１ｂと固定鏡３の第２面ｓｂとの間で２回交互に反射？
ｌ”Ｌ、さらに固定鏡３の第４面３ｄで反射されｔ後プ
リズム７に入射する。このようにして、入射光束はのべ
１１回反射した後プリズムに入射し工いるが、可動鏡と
固定鏡の間を交互に反射している回数は８回である。し
たがって角度変位の増幅率は８倍である。
可−鏡１の第１面１αで反射された後固足′ａ３の第１
面３Ｇで反射され、こｎｔも９１回くり返した後に固定
［５の底面としての第６面５Ｃで固定鏡３の第２而３ｂ
へ反射され９次に可動鏡１の裏面反射面としての第２面
１ｂと固定鏡３の第２面ｓｂとの間で２回交互に反射？
ｌ”Ｌ、さらに固定鏡３の第４面３ｄで反射されｔ後プ
リズム７に入射する。このようにして、入射光束はのべ
１１回反射した後プリズムに入射し工いるが、可動鏡と
固定鏡の間を交互に反射している回数は８回である。し
たがって角度変位の増幅率は８倍である。
ここで両反射鏡としては、多重反射後の光量が低下しな
いように十分反射率のよいものｔ選ぶ必要がある。一般
には１反射回数が多くなると反射による光量低下が著し
くなるので、これｔ解決したのが第２図の第２実施例で
ある。
いように十分反射率のよいものｔ選ぶ必要がある。一般
には１反射回数が多くなると反射による光量低下が著し
くなるので、これｔ解決したのが第２図の第２実施例で
ある。
第２＠において１両面全反射部材１０は固定部材２より
吊り下げられており、透明な平行平面板により構成され
、中空１１を有する。
吊り下げられており、透明な平行平面板により構成され
、中空１１を有する。
透明な箱１２は透明な平行平面板！囲まれ不図示の固定
部材に取り付けられている。透明な箱１２の中には、透
明な平行平面板とほぼ等しい屈折率ｔもつ透明な液体１
３が入れである。透明な箱１２の上部＆ＣｒＬプリズム
１４が取り付ｉられている。１５はプリズムでるる６部
材４〜９は第１図の実施例と同一また社類似のものであ
る。両面全反射部材１０゜透明な箱１２．透明な液体１
５の屈折率がはぼ等しければ９反射部材１０．透明な箱
１２゜透明な液体１６の境界面では殆んど反射は生じな
い。また１反射部材１０．透明な箱１２゜の屈折率を適
当に選べば反射部材１０．透明な箱１２と外側の媒質（
通常は空気）との間で光束を全反射１せることができ、
これによって反射による光量低下を防ぐことができる。
部材に取り付けられている。透明な箱１２の中には、透
明な平行平面板とほぼ等しい屈折率ｔもつ透明な液体１
３が入れである。透明な箱１２の上部＆ＣｒＬプリズム
１４が取り付ｉられている。１５はプリズムでるる６部
材４〜９は第１図の実施例と同一また社類似のものであ
る。両面全反射部材１０゜透明な箱１２．透明な液体１
５の屈折率がはぼ等しければ９反射部材１０．透明な箱
１２゜透明な液体１６の境界面では殆んど反射は生じな
い。また１反射部材１０．透明な箱１２゜の屈折率を適
当に選べば反射部材１０．透明な箱１２と外側の媒質（
通常は空気）との間で光束を全反射１せることができ、
これによって反射による光量低下を防ぐことができる。
本実施例で透明な液体１６の粘度上適当に選べば、この
液体全可動鏡のダツパーとしても使用できる。
液体全可動鏡のダツパーとしても使用できる。
両実施例において、ピンホール５の代りに紙面に垂直方
向に伸びＬｍいスリットを用いてもよい。第１実施例と
同様に本実施例でも反射鏡１２？！−可動とし２反射鏡
１０′ｆ：固定してもよい。
向に伸びＬｍいスリットを用いてもよい。第１実施例と
同様に本実施例でも反射鏡１２？！−可動とし２反射鏡
１０′ｆ：固定してもよい。
両実施例において、光束の変位検出手段として一次元の
イメージセンサを用い友が、これに限らず０例えば、焦
点板上に縦像させて接眼レンズを遡して肉眼観察として
もよい。
イメージセンサを用い友が、これに限らず０例えば、焦
点板上に縦像させて接眼レンズを遡して肉眼観察として
もよい。
以上のように本発明によれば、固定部材の鉛直方向から
の傾き角ｋｆｔ、束の多重反射に工り増幅して精度よく
検出でさる。
の傾き角ｋｆｔ、束の多重反射に工り増幅して精度よく
検出でさる。
両面反射鏡の両面を積極的に使用して光束を途中で折り
返して別の光路ｔすすませることにより小型で効率よく
反射回数を増やすことができ傾き角の増幅度を大きくし
て測定精度を高めることができる。さらに、光束の反射
後の出射位置を光束の入射位置に近く配することができ
るため、ハーフプリズム等の利用で集光レンズと結像レ
ンズを同一のものにできるという利点も期待でさる。
返して別の光路ｔすすませることにより小型で効率よく
反射回数を増やすことができ傾き角の増幅度を大きくし
て測定精度を高めることができる。さらに、光束の反射
後の出射位置を光束の入射位置に近く配することができ
るため、ハーフプリズム等の利用で集光レンズと結像レ
ンズを同一のものにできるという利点も期待でさる。
第１図は本発明の第１実施例の光学系配置図、第２図は
第２実施例の光学系配置図でるる。 〔主要部分の符号の説明〕 １．１０・・・・・・・・・・−・・・・・・・・・・
両面反射鏡３．１２・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・固定反射鏡４・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・光源９・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・−
元イメージセンサＮ 手続補正書 昭和５７年 １月 ６日 特許庁長官、島田春樹 殿 １、事件の表示昭和５６年 特許 願第 １０６６１１
号３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号氏名 （名称） ｒ４１１） 日本光学工業株式会社４
、代理人 ５、補正の対象 （１１明細書の「発明の詳細な説明
」の欄（２）「図 面」 Ｉｌ＋明細書第６頁第１行目の 「８回」を 「４回」に訂正する。 （２）同上第７頁第９行目の 「ダンパー」を 「ダンパー」に訂正する。 （３１同上第７頁第１０行目の 「使用できる。」の後に下記を挿入する。 「また透明液体の屈折率を平行平面板より高くすれば、
平行平面板の内側面で全反射する構成とすることができ
る。」 （４）出願時提出の図面（第２図）を別紙添付の図面Ｃ
第２図）と差し替える。 ｌ添付書類の目録 図面（第２図） １ 通
第２実施例の光学系配置図でるる。 〔主要部分の符号の説明〕 １．１０・・・・・・・・・・−・・・・・・・・・・
両面反射鏡３．１２・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・固定反射鏡４・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・光源９・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・−
元イメージセンサＮ 手続補正書 昭和５７年 １月 ６日 特許庁長官、島田春樹 殿 １、事件の表示昭和５６年 特許 願第 １０６６１１
号３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号氏名 （名称） ｒ４１１） 日本光学工業株式会社４
、代理人 ５、補正の対象 （１１明細書の「発明の詳細な説明
」の欄（２）「図 面」 Ｉｌ＋明細書第６頁第１行目の 「８回」を 「４回」に訂正する。 （２）同上第７頁第９行目の 「ダンパー」を 「ダンパー」に訂正する。 （３１同上第７頁第１０行目の 「使用できる。」の後に下記を挿入する。 「また透明液体の屈折率を平行平面板より高くすれば、
平行平面板の内側面で全反射する構成とすることができ
る。」 （４）出願時提出の図面（第２図）を別紙添付の図面Ｃ
第２図）と差し替える。 ｌ添付書類の目録 図面（第２図） １ 通
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入射光？Ｒｔそれぞれ外方へ反射可能な２つの、互いに
ほぼ対向し友面を有する内部反射部材と。 入射光Ｈ１１−それぞれ内方へ反射可能な２つの、互い
にほぼ対向しｔ面と該２つの各端部に接続され前記２つ
の面の一万からのｙｔ、１１ｊ！を他方へ反射する第６
面とｔ含み、該３つの面で前・記内部反射部材を囲む如
く配置場九几外部反射部材と、前記両反射部材の一万一
向けて斜方向からｆｔ’に当てる光源とｔ備え、前記両
反射部材を相対的に変位可能に配置し。 前記両反射部材の対向する各反射面で交互に反射され前
記内部反射部材の両面での反射を経九後の光線の変位か
ら前記両反射部材、の相対的変位角を検出することｋＩ
ｆ＃黴とすや微少変位角検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10661181A JPS589010A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 微少変位角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10661181A JPS589010A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 微少変位角検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589010A true JPS589010A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14437909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10661181A Pending JPS589010A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 微少変位角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589010A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59149819A (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-27 | Shiraki Kinzoku Kogyo Kk | 空気清浄器 |
| DE10347898A1 (de) * | 2003-10-15 | 2005-05-19 | Carl Zeiss | System zur Strahlführung eines von einer Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahls |
| CN105091771A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-11-25 | 合肥工业大学 | 一种基于位移放大原理测量连杆微变形的装置 |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP10661181A patent/JPS589010A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59149819A (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-27 | Shiraki Kinzoku Kogyo Kk | 空気清浄器 |
| DE10347898A1 (de) * | 2003-10-15 | 2005-05-19 | Carl Zeiss | System zur Strahlführung eines von einer Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahls |
| CN105091771A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-11-25 | 合肥工业大学 | 一种基于位移放大原理测量连杆微变形的装置 |
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